KONSENTRASI LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) DAN TEMBAGA (Cu) PADA SEDIMEN DAN AIR DI PERAIRAN PELABUHAN KLIDANG LOR, BATANG, JAWA TENGAH
ADHIMAS AGUNG PERMADI
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) dan Tembaga (Cu) pada Sedimen dan Air di Perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang, Jawa Tengah adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Februari 2015 Adhimas Agung Permadi NIM C5410003
ABSTRAK ADHIMAS AGUNG PERMADI. Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) dan Tembaga (Cu) pada Sedimen dan Air di Perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang, Jawa Tengah. Dibimbing oleh TRI PRARTONO. Timbal (Pb) dan tembaga (Cu) merupakan bahan polutan yang bersifat racun dan persistensi. Informasi mengenai kualitas perairan di Pelabuhan Klidang Lor masih terbatas, sedangkan aktivitas di pelabuhan ini semakin berkembang. Tujuan penelitian ini adalah menentukan distribusi konsentrasi logam berat Pb dan Cu dalam sedimen dan air di perairan Pelabuhan Klidang Lor Kabupaten Batang, Jawa Tengah. Sampel sedimen dan air diambil dari 11 stasiun pada bulan April 2014 dan dilakukan analisis logam berat menggunakan Atomic Absorption Spectrometry (AAS) dengan prosedur APHA (ed 22, 2012, 3111-B). Variasi konsentrasi Pb dan Cu terlarut pada perairan ini masing-masing berkisar antara 0.003-0.006 mg/L dan 0.007-0.008 mg/L yang lebih rendah dari nilai baku mutu oleh Kementrian Lingkungan Hidup. Konsentrasi Pb dalam sedimen berkisar antara 12.73-21.07 mg/kg dan konsentrasi Cu dalam sedimen berkisar antara 7.73-27.21 mg/kg yang lebih rendah dibandingkan baku mutu yang ditetapkan oleh Dutch Quality Standard For Metals in Sediments. Konsentrasi Logam Berat di perairan ini diduga disebabkan oleh ceceran BBM kapal, aktivitas galangan kapal, dan aktivitas pemukiman di sekitar pelabuhan. Variasi tinggi rendahnya konsentrasi logam berat, juga dipengaruhi oleh ukuran partikel dan kandungan organik dalam sedimen. Kata kunci: Klidang Lor-Batang, Logam berat, Sedimen, Tembaga, Timbal ABSTRACT ADHIMAS AGUNG PERMADI. Heavy Metals Concentrations of Lead (Pb) and Copper (Cu) Content of Sediment and Water in Port Klidang Lor, Batang, Central Java. Supervised by TRI PRARTONO. Lead (Pb) and copper (Cu) are toxic and persistance pollutants. The information on these heavy metals water quality in the Port Klidang Lor is still limited, whereas the activities of fishing port have been growing fast. The objective of this study was to determine distribution the concentration of lead (Pb) and copper (Cu) in sediments and water in the Klidang Lor coast of, Batang, Central Java. Sediment and water samples were taken from 11 stations in April 2014. The analysis of heavy metals was performed using Atomic Absorption Spectrometry (AAS) with following APHA procedure (ed 22 , 2012, 3111 – B). Dissolved Pb and Cu concentrations varried in the water column between 0.003-0.006 mg/L and 0.007-0.008 mg/L lower than the these of threshold limit by ministry of environment. The concentration of Pb in sediment ranged between 12.7321.07 mg/kg and the concentration of Cu in sediment ranged from 7.73-27.21 mg/kg lower than the these of threshold limit by Dutch Quality Standard For Metals in Sediments. Source of the heavy metal concentration in these waters were possibly to be derrived from an oil spill of the vessel, the activity of shipyards, settlement activity in surrounding port. Variations of heavy metal concentration are also affected by the size of particles in the sediment and organic content. Keywords: Klidang Lor-Batang, Heavy metal, Sediment, lead, Copper
KONSENTRASI LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) DAN TEMBAGA (Cu) PADA SEDIMEN DAN AIR DI PERAIRAN PELABUHAN KLIDANG LOR, BATANG, JAWA TENGAH
ADHIMAS AGUNG PERMADI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan pada Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015
Judul Skripsi : Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) dan Tembaga (Cu) pada Sedimen dan Air di Perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang, Jawa Tengah Nama : Adhimas Agung Permadi NIM : C54100039
Disetujui oleh
Dr Ir Tri Prartono, M.Sc Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir I Wayan Nurjaya, M.Sc Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian hingga penyusunan skripsi dengan lancar. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April 2014 ini ialah logam berat, dengan Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) dan Tembaga (Cu) pada Sedimen dan Air di Perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang, Jawa Tengah. Penulis menyampaikan terima kasih dan penghargaan atas semua keikhlasan bantuan dan dukungan yang telah diberikan, yaitu kepada : 1. Dr Ir Tri Prartono, M.Sc selaku dosen pembimbing skripsi dorongan dengan penuh pengertian sejak awal penyusunan hingga terselesaikannya skripsi. 2. Dr Ir Agus Saleh Atmadipoera, M.Sc selaku dosen gugus kendali mutu yang telah memberikan saran dan masukan dalam pembuatan skripsi. 3. Dr Ir Sigid Hariyadi, M.Sc selaku dosen penguji atas arah dan masukan yang diberikan. 4. Seluruh staf pengajar Ilmu dan Teknologi Kelautan yang telah memberikan bekal pendidikan serta staf tata usaha yang telah banyak membantu penulis. 5. Dinas Kelautan dan Perikanan Kabupaten Batang yang telah memberikan kemudahan akses data penelitian. 6. Orang tua dan kakak-kakak ku tercinta yang selalu memberikan kasih sayang, doa, dukungan dan perhatian kepada penulis. 7. Teman-teman saya Arham Nuriman, Dede Hikmatul Alim, Lucia P S dan seluruh keluarga ITK 47 yang telah membantu dalam penelitian, dukungan, semangat dan doa 8. Kakak-kakak UKM Pramuka IPB atas dukungan, semangat dan doa yang telah diberikan. 9. Semua teman dan berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas kerjasama, dukungan, dan keceriaan selama ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan sehingga segala bentuk kritik dan saran penulis harapkan untuk menjadi bahan evaluasi diri. Namun demikian semoga informasi dan penelitian ini bisa bermanfaat
Bogor, Februari 2015 Adhimas Agung Permadi
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
METODE PENELITIAN
2
Waktu dan Tempat
2
Alat dan Bahan
2
Penentuan Stasiun Pengamatan
2
Pengambilan Sampel Air dan Sedimen Analisis Laboratorium
2 4
Analisis Air
4
Analisis Sedimen
4
Analisis Fraksi Sedimen
4
Analisis C dan N Organik
5
Prosedur Analisis Data
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
6
Logam Berat dalam Air
6
Logam Berat dalam Sedimen
7
Fraksinasi Sedimen
9
Bahan Organik Sedimen
10
Hubungan Logam Berat dengan Ukuran Partikel
11
Hubungan Logam Berat dengan Kandungan Bahan Organik
11
Hubungan Kandungan Bahan Organik dengan Ukuran Partikel
12
Kualitas Air
13
SIMPULAN DAN SARAN
15
Simpulan
15
Saran
16
DAFTAR PUSTAKA
16
RIWAYAT HIDUP
23
DAFTAR TABEL 1 Tabel Parameter fisika dan kimia yang diukur 2 Tabel Klasifikasi ukuran partikel (butir sedimen) menurut USDA (1998)
3 5
DAFTAR GAMBAR 1 Peta lokasi penelitian dan pengambilan sampel sedimen dan air di perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang 2 Konsentrasi logam berat Pb dan Cu terlarut (mg/L) di perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang 3 Konsentrasi logam berat Pb dan Cu dalam sedimen (mg/kg) di perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang 4 Komposisi fraksi sedimen (%) di perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang 5 Kandungan bahan organik dalam sedimen (%) di perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang 6 Hubungan antara konsentrasi logam berat dalam sedimen (mg/kg) dengan ukuran partikel (%) 7 Hubungan antara konsentrasi logam berat dalam sedimen (mg/kg) dengan bahan organik (%) 8 Hubungan antara kandungan bahan organik (%) dengan ukuran partikel (%) 9 Nilai Suhu (0C) di perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang 10 Nilai Salinitas (‰) di perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang 11 Nilai pH (derajat keasaman) di perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang 12 Nilai TSS (Total Suspended Solid) di perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang
3 7 8 10 10 11 12 13 13 14 14 15
DAFTAR LAMPIRAN 1 2 3 4 5 6 7
Parameter fisika dan kimia yang diukur Kandungan logam berat dalam sedimen Komposisi fraksi sedimen Kandungan logam berat dalam air dan Total Suspended Solid Kandungan C dan N organik dalam sedimen Proses analisis fraksi sedimen dengan metode pipet Dokumentasi lokasi pengambilan sampel dan Analisis di Laboratorium
19 19 19 20 20 20 22
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Pelabuhan Perikanan Pantai (PPP) Kecamatan Klidang Lor, Kabupaten Batang merupakan tempat pusat pendaratan ikan dan pelelangan ikan yang digunakan sebagai sarana untuk memasarkan hasil tangkapan ikan di Kabupaten Batang. Daerah tersebut juga merupakan tempat berbagai aktivitas seperti tempat berlabuh kapal-kapal penangkap ikan, aktivitas galangan kapal, dan pemukiman yang berpotensi menyumbang bahan polutan. Salah satu bahan polutan yang kemungkinan berada dalam limbah adalah logam berat yang bersifat racun dan persisten. Logam berat yang masuk ke laut melalui sungai dan aliran permukaan mengalami proses kimia dan biologi di dalam laut. Logam berat ada yang bersifat esensial yaitu keberadaannya di alam dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang banyak dapat beracun seperti Zn, Co, Cu, dan Fe. Logam berat juga bisa bersifat non esensial yaitu keberadaannya di alam belum diketahui manfaatnya untuk organisme hidup dan bersifat racun seperti Cd, Pb, Hg, dan Cr (Palar 2004). Timbal berasal dari alam terdapat pada debu vulkanik yang tertiup angin. Sumber lainnya adalah penambahan alkil Pb pada Bahan Bakar Minyak (Laws 2000). Pb dalam bentuk tetraethyl lead ditambahkan ke dalam Bahan Bakar Minyak (BBM) sebagai bahan additive untuk peredaman mesin saat pembakaran (Clark 1986). Menurut Saeni (1989) Pb masuk ke perairan melalui pengendapan jatuhan debu yang mengandung Tetraetil Pb, limbah industri. Selain itu, sumber Pb juga berasal dari storage batteries, solder, dan pelindung kabel (Bryan 1976). Tembaga dapat dijumpai pada perairan alami, berasal dari erosi berbagai batuan mineral yang umumnya terjadi di sungai (Clark 1986). Sumber lain Cu yaitu berasal dari aktivitas manusia dan biasa digunakan sebagai bahan pembuat cat anti-penempelan organisme (anti-fouling paint) sekaligus pelindung kayu. Apabila masuk ke dalam perairan alami yang alkalis, ion tembaga akan mengalami presipitasi dan mengendap sebagai tembaga hidroksida dan tembaga karbonat. Menurut Bryan (1976) sumber Cu juga berasal dari industri elektronik, logam campuran (alloy), misalnya kuningan, katalis kimia, dan pembasmi alga. Pb dan Cu pada perairan ditemukan dalam bentuk terlarut dan tersuspensi. Keduanya dapat terikat pada partikel yang mengandung bahan organik dengan berbagai ukuran partikel. Logam-logam terikat masuk melalui proses agregasi dan akan mengendap di dasar perairan kemudian bersatu dengan sedimen (Harahap 2001). Menurut Sudarsono et al. (2005) partikel berukuran kecil umumnya memiliki kemampuan mengikat logam berat lebih tinggi. Informasi logam berat di daerah Pelabuhan Perikanan Pantai Klidang Lor masih terbatas khususnya di daerah muara Sungai Seturi Kabupaten Batang. Penelitian diharapkan memberikan manfaat kepada masyarakat tentang kandungan logam berat dan berkaitan dengan kondisi kualitas dan status terkini perairannya.
2
Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah menentukan distribusi konsentrasi logam berat Pb dan Cu dalam sedimen dan air di perairan Pelabuhan Klidang Lor Kabupaten Batang, Jawa Tengah.
METODE Waktu dan Tempat Penelitian dilakukan di Muara Sungai Seturi, di sekitar PPP Klidang Lor, dan di daerah pesisir utara PPP Klidang Lor sampai utara Pantai Sigandu Kabupaten Batang. Penelitian meliputi pengambilan data dan analisis sampel di Laboratorium. Kegiatan pengambilan data dilakukan pada tanggal 19 April 2014, sedangkan kegiatan analisis sampel di laboratorium dilakukan pada bulan April sampai September 2014. Kegiatan analisis sampel air dan sedimen dilakukan di laboratorium Produktivitas Lingkungan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB serta laboratorium Bioteknologi Tanah, Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian IPB. Alat dan Bahan Alat yang digunakan pada pangambilan sampel di lapang adalah perahu, GPS, Ekman grab, refraktometer, dan botol sampel. Alat yang digunakan untuk pengolahan sampel di laboratorium adalah corong pisah teflon, oven, hot plate, labu takar, sendok plastik, pinset, gelas ukur, desikator, kertas saring 0.45 μm, pH meter, AAS tipe PinAAcle 900H dan CHNS Analyzer. Bahan yang digunakan adalah sampel sedimen dan air laut yang diambil di perairan Pelabuhan Klidang Lor, aquades, asam nitrat (HNO3), APDC (Ammonium Pyrrolidine Dithiocorbamate) 1%, MIBK (Methyl Isobutyl Keton), HCL, dan H2O2 30%. Penentuan Stasiun Pengamatan Pengambilan contoh air dan sedimen dilakukan di 11 stasiun, yaitu 6 stasiun untuk pengambilan sedimen, 4 stasiun untuk pengambilan air dan 1 stasiun untuk pengambilan sampel air dan sedimen. Pengambilan contoh sedimen dan air dilakukan di Muara Sungai Seturi, di sekitar Pelabuhan Perikanan Pantai, Klidang Lor, dan di sekitar Pesisir utara Pantai Sigandu dengan menggunakan GPS. Pemilihan lokasi dilakukan di daerah muara dan pesisir karena daerah ini merupakan daerah yang diduga sangat terpengaruh oleh pencemaran logam berat. Pengambilan sampel ini dibagi menjadi 2 stasiun di daerah muara sungai dan 9 stasiun di daerah perairan laut yang disajikan dalam Gambar 1.
3
Gambar 1 Peta lokasi penelitian dan pengambilan sampel sedimen dan air di perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang Pengambilan Sampel Air Laut dan Sedimen Pengambilan contoh sedimen dilakukan dengan menggunakan Ekman grab. Sampel sedimen yang diambil sebanyak 2 kali ulangan pada setiap stasiun dan dicampur menjadi satu kemudian dimasukkan ke dalam glass. Sampel air laut diambil pada lapisan permukaan (30 cm di bawah permukaan laut) dan dimasukkan ke dalam botol polietylen ( volume ±1 liter). Setelah itu sampel air dan sedimen dimasukkan ke dalam cool box selama transportasi ke laboratorium. Berikut adalah parameter dan alat yang digunakan pada saat penelitian. Tabel 1 Parameter fisika dan kimia yang diukur Parameter Fisika 1. Suhu 2. Salinitas Kimia 1. pH 2. TSS 3. Logam berat dalam sedimen 4. Logam berat terlarut
Satuan 0
Alat/metode
Akurasi Alat
Keterangan
Water quality checker Refraktometer
± 0.50 C ±1 o/oo
In situ In situ
mg/L mg/kg
pH meter Gravimetrik AAS PinAAcle 900H
±0.002 ± 8 mg/L ±0.20 mg/kg
Laboratorium Laboratorium Laboratorium
mg/L
AAS PinAAcle 900H
±0.002 mg/kg
Laboratorium
C /oo
o
-
4
Analisis Sampel di Laboratorium Analisis Air Laut Analisis logam berat dilakukan dengan menggunakan metode APHA 2012. Sampel air yang telah disaring sebanyak 250 ml dilakukan ekstraksi dengan menambahkan 1 ml larutan Amonium Pirolidin Ditiokarbonat (APDC) dan dihomogenkan. Larutan APDC berfungsi membentuk senyawa kompleks organik yang tidak larut dalam fasa air ketika logam berat dalam sampel air bersifat asam. Sampel air kemudian ditambahkan larutan Metil Iso Butil Keton (MIBK) sebanyak 25 ml dan dikocok selama ± 15 menit. Teknik ekstraksi bertujuan untuk memekatkan konsentrasi analit (Hutagalung et al. 1997). Sampel air yang telah diekstraksi selanjutnya didiamkan selama ± 60 menit dalam corong pisah, sampai terbentuk dua lapisan. Fase air dibuang dan fase organik ditampung. Air yang telah menjadi bening (fase organik) kemudian dimasukkan kedalam tabung reaksi, selanjutnya dilakukan pengukuran konsentrasi logam berat dengan menggunakan AAS PinAAcle 900H menggunakan nyala api campuran udara asetilen yang memiliki deteksi limit 0.002 ppm (APHA 2012). Analisis Sedimen Contoh sedimen dimasukkan ke dalam cawan porselain dan dikeringkan dengan oven selama 1 hari dengan suhu 105 oC, kemudian sampel sedimen digerus dan ditumbuk hingga halus dan ditimbang sebanyak 0.5 gram. Langkah selanjutnya dilakukan proses destruksi yaitu dengan menambahkan 5 ml larutan HNO3 pekat ke dalam sedimen kering dan dipanaskan pada suhu 100 oC kemudian didinginkan. Setelah sedimen dingin ditambahkan 10 ml HNO3 pekat dan 10 ml HClO4 pekat, selanjutnya sampel sedimen dipanaskan kembali pada suhu 100-150oC sampai uap HClO4 hilang. Hasil destruksi kemudian ditambahkan aquades sebanyak 100 ml untuk diencerkan. Sedimen yang telah diencerkan kemudian disaring dengan kertas saring 0.45 µm dan ditempatkan pada labu ukur 100 ml, selanjutnya dilakukan pengukuran konsentrasi logam berat dengan menggunakan AAS PinAAcle 900H yang memiliki deteksi limi hingga 0.20 mg/kg (APHA 2012). Analisis Fraksi Sedimen Analisis fraksinasi sedimen ini menggunakan analisis dengan metode pipet Pada penelitian ini tekstur sedimen dipisahkan menjadi 6 fraksi yaitu pasir kasar dan halus, debu kasar, dan halus, serta liat kasar dan liat halus. Pada metode ini dilakukan sedimen yang digunakan adalah sedimen kering yang sudah dihancurkan dan ditimbang dengan berat 10 gram tiap sampel. Prinsip kerja dari metode ini ialah penghancuran bahan organik dengan cara dipanaskan pada penangas air selama 20 menit menggunakan larutan H2O2 dan penghilangan zat kapur atau garam-garam yang mudah larut pada sedimen dengan cara pencucian sampel menggunakan larutan HCL. Pemisahan fraksi pasir dari ayakan 50 µ dan hasil saringan ditampung dalam tabung sedimen dan yang tersisa dalam tabung sedimen adalah fraksi liat dan debu (Balitbangtan 2005). Berikut ini adalah tabel pembagian ukuran butir/partikel pada sedimen :
5
Tabel 2 Klasifikasi ukuran partikel (butir sedimen) menurut USDA (1998) Besar butir Nama 2000-1000 µ Pasir kasar sekali 1000-500 µ Pasir kasar 500-200 µ Pasir sedang 200-100 µ Pasir halus 100-50 µ Pasir halus sekali 50-20 µ Debu kasar 20-5 µ Debu sedang 5-2 µ Debu halus 2-0.5 µ Liat kasar <0.5 µ Liat sangat halus Keterangan 1 mm = 1000 µ (mikrons)
Analisis C dan N Organik Analisis C dan N Organik dilakukan dengan menggunakan metode CHNS analisis menggunakan alat CHNS analyzer. Terdapat 3 tahap dalam melakukan analisis ini yaitu pembersihan, pembakaran dan analisis. Pada tahap pembersihan sebanyak 0.1 gram sampel sedimen yang telah siap untuk dianalisis di tempatkan dalam ruang penunggu dan dilakukan pembersihan dari gas atmosfer. Pada tahap pembakaran sampel sedimen dimasukkan ke dalam tempat pembakaran dan dilakukan pembakaran dengan suhu 950 oC. Langkah selanjutnya produk dari proses pembakaran ini kemudian dibawa ke dalam tempat pembakaran kedua dan dilakukan pembakaran pada suhu 850 oC. Sampel kemudian didinginkan dengan cara memindahan uap lembab menggunakan termoelektrik. Pada fase analisis, oksigen di masukkan ke dalam ballas dan dicampur dengan gas pembakaran. Gas pembakaran dalam ballas kemudian dibersihkan dengan CO2 detektor saat mencapai kesetimbangan. Sebuah konduktivitas thermal digunakan untuk meningkatkan nilai nitrogen dengan memindahkan oksigen dan mengganti NOx menjadi N2. Hasil dari analisis ini direpresentasikan dengan persen berat dari sampel sedimen yang dianalisis (Faadeva et al. 2007). Prosedur Analisis Data Analisis data terdiri dari analisis deskriptif dan analisis statistik. Analisis deskriptif untuk membandingkan data observasi dengan standar baku mutu yang telah ditetapkan. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Minitab 14 untuk mendapatkan korelasi antara peubah x dan y. Data yang dikorelasikan adalah data hubungan logam berat dengan ukuran partikel, hubungan logam berat dengan kandungan bahan organik, dan hubungan antara ukuran partikel dengan kandungan bahan organk. Analisis statistik yang digunakan adalah analisis korelasi yaitu korelasi yang menyatakan hubungan antara dua variabel tanpa memperhatikan mana variabel yang menjadi peubah (Sarwono 2006).
6
HASIL DAN PEMBAHASAN Logam Berat dalam Air Konsentrasi Pb pada air di perairan Pelabuhan Klidang Lor berkisar antara 0.003-0.006 mg/L (Gambar 2). Secara umum kandungan logam berat Pb antar stasiun tidak jauh berbeda. Logam berat paling rendah ada pada Stasiun 7 dan kadar logam berat yang tertinggi ada pada Stasiun 2, 6, dan 8. Letak Stasiun 6, 7, dan 8 berada di wilayah laut, sedangkan letak Stasiun 2 di muara sungai dan Stasiun 4 di daerah pertemuan antara perairan air laut dan air tawar. Variasi tinggi rendahnya kandungan logam berat diduga dipengaruhi arus yang membawa logam berat terlarut sampai ke arah laut. Rata-rata konsentrasi logam berat Pb di perairan Pelabuhan Klidang Lor ini lebih kecil dibanding konsentrasi logam berat di PPN Kejawan, Cirebon. Penelitian Santoso (2014) menunjukkan bahwa konsentrasi logam berat Pb dalam air mencapai 0.061-0.065 mg/L. Selain itu penelitian Rahman (2009) juga menunjukkan jumlah konsentrasi logam berat pada air laut yang kadarnya relatif sedikit yaitu berkisar antara 0.0004-0.0021 mg/L. Keputusan Menteri Lingkungan Hidup (KMNLH) Nomor 51 tahun 2004 tentang baku mutu air laut untuk perairan pelabuhan, menunjukkan bahwa nilai baku mutu air laut di Perairan Klidang Lor masih di bawah baku mutu yang ditetapkan yaitu sebesar 0.010 mg/L, namun telah melebihi kadar alami logam berat Pb dalam perairan yaitu sebesar 0.003 mg/L (Lestari dan Edward 2004) dan telah mengalami kontaminasi oleh logam berat Pb. Konsentrasi logam berat Cu di setiap stasiun relatif sama. Konsentrasi logam berat Cu di air pada Stasiun 2 dan 8 yaitu 0.007 mg/L dan pada Stasiun 4, 6, dan 7 yaitu sebesar 0.008 mg/L. Konsentrasi Cu di perairan Pelabuhan Klidang Lor relatif lebih tinggi dibandingkan logam berat Pb walaupun konsentrasinya di setiap stasiun tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan. Kandungan Logam berat Pb dan Cu pada setiap stasiun yang diamati rata-rata memiliki nilai konsentrasi yang masih berada di bawah batas toleransi baku mutu yang telah ditetapkan oleh Keputusan Menteri Lingkungan Hidup (KMNLH) Nomor 51 tahun 2004 tentang baku mutu air laut untuk perairan pelabuhan. Nilai baku mutu yang ditetapkan oleh KMNLH yakni 0.008 mg/L, namun konsentrasi rata-rata logam berat Cu di perairan ini telah melebihi kadar alami logam berat di perairan yaitu sebesar 0.002 mg/L (Lestari dan Edward 2004). Hal ini menunjukkan bahwa pada perairan Pelabuhan Klidang Lor Batang ini telah terkontaminasi logam berat Cu. Konsentrasi logam berat pada air rendah diduga juga karena Cu dan Pb terbawa arus dan terakumulasi di dalam sedimen. Keberadaan arus dan gelombang air laut yang cukup kuat di sekitar lokasi pengamatan diduga berperan dalam menentukan keberadaan logam berat di perairan, karena arus yang dapat mengaduk massa air yang ada di dekat dasar perairan maupun yang berada di sedimen (Khaisar 2006). Selain itu Mulligan et al. (2001), logam berat biasanya terikat kuat pada bahan organik sehingga konsentrasinya di perairan cenderung rendah.
7
Gambar 2
Konsentrasi Logam Berat Pb dan Cu dalam air (mg/L) di perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang Logam Berat dalam Sedimen
Konsentrasi Pb dalam sedimen di perairan Pelabuhan Klidang Lor menunjukkan nilai yang bervariasi pada setiap stasiun pengambilan sampel, yaitu berkisar antara 12.73-21.07 mg/kg (Gambar 3). Konsentrasi tertinggi pada Stasiun 11 yaitu 21.07 mg/kg berada di perairan laut. Konsentrasi terendah yaitu terletak pada Stasiun 4 sebesar 12.73 mg/kg. Di daerah muara sungai yaitu di Stasiun 1 dan Stasiun 3 konsentrasinya berturut-turut sebesar 20.67 mg/kg dan 12.80 mg/kg. Hasil pengukuran ini menunjukan bahwa sedimen laut memiliki konsentrasi logam berat yang lebih besar dibanding di beberapa sedimen muara. Variasi konsentrasi logam berat Pb di setiap stasiun disebabkan oleh aktivitas kapal dan aktivitas manusia. Tingginya konsentrasi Pb di sedimen Pelabuhan Klidang Lor diduga disebabkan oleh ceceran BBM dan minyak oli yang berasal dari pembersihan, peralatan atau perbaikan kapal. Menurut Effendi (2003) bahan bakar kapal mengandung lead gasoline yang bisa menjadi penyebab tingginya Pb di laut. Kadar Pb normal di permukaan bumi yaitu <12.5 mg/kg (Harikumar dan Jisha 2010; Mohiuddin et al. 2010). Penelitian mengenai kandungan logam Pb pada sedimen juga pernah dilakukan oleh Rositasari (2013) di Pesisir Semarang dengan konsentrasi 10.90-15.62 mg/kg, dan dilakukan oleh Santoso (2014) di Pelabuhan Kejawan, Cirebon dengan konsentrasi logam berat Pb sebesar 56.3567.11 mg/kg. Besarnya kandungan logam berat Pb pada sedimen di perairan ini masih berada di bawah baku mutu standar internasional menurut Dutch Quality Standard For Metals in Sediments yaitu dengan konsentrasi maksimum 85 mg/kg (IADC/DECA 1997). Mengacu pada kadar normal dan standar baku mutu maka logam berat pada sedimen di perairan ini dikatakan sudah terkontaminasi karena sudah melebihi kadar alami, walaupun masih berada di bawah baku standar mutu yang ada. Hasil pengukuran logam berat Cu pada sedimen berkisar antara 7.73-27.21 mg/kg. Pada Stasiun 1 di daerah muara sungai ditemukan logam berat Cu sebesar 27.21 mg/kg. Konsentrasi logam berat semakin menurun di Stasiun 3, 4, 5, dan 9 yaitu dengan konsentrasi berturut-turut sebesar 21.74 mg/kg, 7.73 mg/kg, 7.10 mg/kg dan 6.60 mg/kg. Terjadi peningkatan konsentrasi logam berat Cu yaitu 10.33 mg/kg pada Stasiun 10 dan peningkatan yang besar yaitu sebesar 23.60
8
mg/kg pada Stasiun 11. Penelitian mengenai kandungan logam berat Cu pada sedimen juga pernah dilakukan oleh Suhaidi di perairan Jelengah, Sumbawa barat yaitu dengan konsentrasi logam berat sebesar 1.39-5.13 mg/kg. Menurut Palar (2004) Cu masuk ke dalam suatu tatanan lingkungan sebagai akibat dari aktivitas manusia seperti buangan industri yang menggunakan Cu dalam proses produksinya, produksi galangan kapal sebagai campuran bahan pengawet, industri pengelolaan kayu, dan buangan rumah tangga. Di wilayah tempat pengambilan sampel terdapat industri galangan kapal meliputi: pembuatan kapal, pengeleman kayu, sampai dengan pengecetan kapal. Kegiatan galangan kapal diduga sebagai penyumbang keberadaan logam berat Cu di perairan Pelabuhan Klidang Lor karena bahan cat yang digunakan diduga mengandung Cu. Kadar Cu alami ratarata di permukaan bumi yaitu sekitar 70 mg/kg (Odat dan Alshammara 2011). Besarnya konsentrasi logam berat Cu pada sedimen di perairan Pelabuhan Klidang Lor masih berada di bawah baku mutu standar internasional menurut menurut Dutch Quality Standard For Metals in Sediments yaitu sebesar 90 mg/kg (IADC/DECA 1997). Mengacu pada besarnya kadar alami dan standar baku mutu yang ada maka logam berat Cu pada sedimen di perairan ini masih dikatakan dalam kategori yang normal. Variasi tinggi rendahnya logam berat Pb dan Cu pada sedimen juga dipengaruhi oleh kandungan bahan organik dan ukuran partikel. Menurut Harahap (2001) logam berat mempunyai sifat yang mudah terikat bahan organik, mengendap di dasar perairan dan bersatu dengan sedimen. Semakin kecil ukuran butiran sedimen, maka kandungan logam berat dalam sedimen tersebut semakin tinggi (Sudarsono et al. 2005). Walaupun logam berat Pb dan Cu pada sedimen di perairan Pelabuhan Klidang Lor masih berada di bawah standar baku mutu yang telah ditetapkan dan masih dalam kategori normal, namun perlu dilakukan pengawasan dan pemantauan terhadap kandungan logam berat yang ada di perairan tersebut karena logam berat mempunyai sifat yang tidak akan hilang dari perairan dan akan cenderung terakumulasi dan mengendap di sedimen (Fostner dan Wittman 1983). Selain itu perlu diwaspadai pula keberadaannya pada biota laut seperti ikan demersal dan benthos, karena menurut Khaisar (2006) konsentrasi logam berat yang kecil akan menjadi besar (terakumulasi) pada biota trofik level rendah yang lebih tinggi, terkait dengan sistem rantai makanan.
Gambar 3 Konsentrasi logam berat Pb dan Cu dalam sedimen (mg/kg) di perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang
9
Fraksinasi Sedimen Hasil analisis fraksinasi sedimen yang terdapat di perairan Pelabuhan Klidang Lor disajikan dalam Gambar 4. Persentase fraksi sedimen di semua stasiun didominasi oleh fraksi debu kasar (lanau) dengan persentase antara 28.3640.28%. Variasi komposisi tekstur sedimen sangat ditentukan oleh berbagai faktor seperti kondisi geologi tanah termasuk di daerah hulu sungai dan dinamika gerak air di wilayah pesisir. Kondisi geologi ini akan mempengaruhi jenis materi, sedangkan gerak massa air di estuaria dan pantai menentukan jenis pengendapan partikel. Menurut Odum (1993) pada perairan yang berarus kuat akan didominasi oleh materi pasir sedangkan pada perairan yang tertutup dan berarus tenang akan banyak mengendapkan materi lumpur. Hasil analisis fraksinasi sedimen ini menunjukkan bahwa pada Stasiun 1 di dominasi oleh debu kasar yaitu sebesar 40.15% dengan komposisi lain yaitu pasir kasar sebesar 2.62%, pasir halus sebesar 6.12%, debu halus 8.52%, liat kasar 40.14% dan liat halus sebesar 2.45%. Dari hasil analisis fraksinasi sedimen ini dapat dilihat bahwa semakin ke arah laut jenis sedimen yang mendominasi adalah debu kasar, dengan komposisi fraksi pasir yang sedikit seperti yang terlihat pada Stasiun 9, 10, dan 11. Hal ini terjadi karena fraksi debu dan liat bisa terbawa arus sampai ke arah laut dengan mudah. Pada Stasiun 9 komposisi tekstur sedimennya yaitu pasir kasar sebesar 3.48%, pasir halus 15.61%, debu kasar 59.93%, debu halus 4.32 %, liat kasar 11.63% dan liat halus sebesar 5.03%. Pada Stasiun 10 komposisi tekstur sedimennya yaitu pasir kasar sebesar 3.78%, pasir halus 6.69%, debu kasar 45.88%, debu halus 3.84 %, liat kasar 19.60% dan liat halus sebesar 20.23%. Pada Stasiun 11 komposisi tekstur sedimennya yaitu pasir kasar sebesar 12.03%, pasir halus 6.36%, debu kasar 40.28%, debu halus 4.04%, liat kasar 14.40% dan liat halus sebesar 22.89%. Ukuran partikel sedimen yang lebih besar dan kasar akan dengan mudah diendapkan, tetapi ukuran yang lebih kecil dan semakin halus termasuk lanau dan liat lebih lama terendapkan karena terbawa arus menjauh dari pantai (Suhaidi 2013). Persentase fraksi sedimen di Stasiun 3, 4, dan 5 didominasi oleh fraksi debu kasar dengan campuran fraksi pasir yang berpersentase cukup besar. Pada Stasiun 3 juga didominasi oleh fraksi debu kasar yaitu sebesar 28.36%, sedangkan fraksi pasir kasar sebesar 26.87%, fraksi pasir halus sebesar 28.03%, fraksi debu halus sebesar 1.92%, fraksi liat kasar sebesar 10.43% dan fraksi liat halus sebesar 4.39%. Pada Stasiun 4 mempunyai komposisi fraksi pasir kasar sebesar 11.88%, pasir halus dan sebesar 31.13%. Pada Stasiun 5 mempunyai komposisi fraksi pasir kasar sebesar 23.39% dan fraksi pasir halus 10%. Persentase Fraksi pasir pada Stasiun 3, 4, dan 5 cukup besar karena pada stasiun ini dekat dengan pantai dan berarus cukup kuat. Menurut Rahman (2012) perbedaan dominasi teksur sedimen mencirikan proses pengendapan atau pembentukan sedimen yang disebabkan oleh perbedaan arus. Perairan dengan kecepatan arus yang kuat akan mengendapkan ukuran partikel yang besar (pasir) dan partikel dengan ukuran kecil seperti debu dan liat akan sulit diendapkan dan cenderung terbawa arus dan mengendap di perairan jauh dengan pantai.
10
Gambar 4 Komposisi fraksi sedimen (%) di perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang Bahan Organik Sedimen Kandungan bahan organik C dan N pada sedimen disajikan pada Gambar 5. Kandungan organik C berkisar antara 0.844-1.982%, sedangkan kandungan organik N berkisar antara 0.064-0.216%. Kandungan bahan organik C tertinggi ada pada Stasiun 1 yaitu sebesar 1.982% dan kandungan N organik tertinggi ada pada Stasiun 1 juga yaitu sebesar 0.216%. Kandungan organik C lebih besar dibandingkan dengan nilai organik N karena bahan organik di sedimen, terutama dalam bentuk karbon organik, akan lebih memungkinkan terbentuknya ikatanikatan antara karbon organik dengan logam. Karbon mampu melakukan ikatan dengan sedimen dalam bentuk ikatan komplek (complexation), sehingga semakin tinggi konsentrasi karbon organik dalam sedimen, kemungkinan akan semakin tinggi konsentrasi polutan yang terdapat dalam sedimen (Meador et al. 1998)
Gambar 5 Kandungan bahan organik dalam sedimen (%) di perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang
11
Hubungan Logam Berat dengan Ukuran Partikel Gambar 6 menunjukkan korelasi antara logam berat Pb, Cu fraksi debu liat yang memiliki ukuran partikel 50-20 µ (campuran dari fraksi debu kasar, debu halus, liat kasar, dan liat halus) dan fraksi pasir yang memiliki ukuran 1000-100 µm (campuran dari fraksi pasir kasar dan pasir halus). Nilai korelasi antara Pb, Cu dengan fraksi debu liat cenderung memiliki korelasi yang positif (ditunjukkan dengan nilai r = 0.723 dan 0.135). Namun nilai R2 (koefisien determinasi) antara Cu dengan fraksi debu liat menunjukkan nilai sebesar 0.0182, nilai ini mendekati nilai 0 yang berarti bahwa tidak ada hubungan antara logam berat Cu dengan fraksi debu liat, namun jika melihat nilai korelasinya maka nilai tersebut memliki hubungan keterikatan. Hal ini berarti semakin besar persentase ukuran partikel debu liat, maka konsentrasi Logam Pb dan Cu dalam sedimen semakin besar pula. Menurut Haryanto et al. (2005) konsentrasi logam berat tertinggi terdapat dalam sedimen yang berupa lumpur, tanah liat, pasir berlumpur, dan campuran dari ketiganya dibandingkan dengan pasir murni karena semakin kecil ukuran partikel maka akan semakin kuat untuk menahan logam berat. Sudarsono et al. (2005) menyatakan bahwa partikel yang berukuran kecil seperti debu dan liat memiliki kemampuan yang lebih tinggi mengikat logam berat karena luasnya area permukaan dan gaya elektrostatis yang relatif tinggi. Korelasi Logam Berat Cu dengan Fraksi Debu Liat (r=0.135) 30
21
Logam Berat Cu (mg/kg)
Logam Berat Pb (mg/kg)
Korelasi Logam Berat Pb dengan Fraksi Debu Liat (r=0.723) 20 19 18 17 16 15 14 13
25
20
15
10
12 40
50
60
70
Fraksi Debu Liat (%)
80
90
40
50
60
70
80
90
Fraksi Debu Liat (%)
Gambar 6 Hubungan konsentrasi logam berat dalam sedimen (mg/kg) dengan ukuran partikel (%) Hubungan Logam Berat dengan Kandungan Bahan Organik Logam berat mempunyai sifat yang mudah mengikat bahan organik dan mengendap di dasar perairan dan bersatu dengan sedimen. Dalam sedimen yang memiliki kandungan bahan organik yang tinggi konsentrasi logam berat akan meningkat. Meningkatnya logam berat disebabkan karena logam berat diperairan membentuk ligan organik seperti asam humus yang bisa mengikat bahan organik. Gambar 7 menunjukkan korelasi positif antara hubungan logam berat Pb dan Cu dengan C Organik (ditunjukkan dengan nilai r = 0.721 dan 0.662), dan hubungan logam berat Pb dan Cu dengan kandungan N organik juga menunjukkan korelasi yang cenderung positif (ditunjukkan dengan nilai r = 0.604 dan 0.676). Pernyataan ini serupa dengan yang dikemukakan oleh Hutagalung (1994) logam berat mempunyai sifat yang mudah mengikat senyawa organik dan mengendap di dasar
12
perairan sehingga kadar logam berat dalam sedimen lebih tinggi dibandingkan dalam air.
21
Korelasi Logam Berat Pb dengan N Organik (r=0.604) Logam Berat Pb (mg/kg)
Logam Berat Pb (mg/kg)
Korelasi Logam Berat Pb dengan C Organik (r=0.721) 20 19 18 17 16 15 14 13 12 1.00
1.25
1.50
1.75
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 0.050
2.00
0.075
0.100
C Organik (%)
Korelasi Logam Berat Cu dengan C Organik (r=0.662)
0.150
0.175
0.200
0.225
Korelasi Logam Berat Cu dengan N Organik (r=0.676) 30
Logam Berat Cu (mg/kg)
30
Logam Berat Cu (mg/kg)
0.125
N Organik (%)
25
20
15
10
1.00
1.25
1.50
C Organik (%)
1.75
2.00
25
20
15
10
0.050
0.075
0.100
0.125
0.150
0.175
0.200
0.225
N Organik (%)
Gambar 7 Hubungan konsentrasi logam berat dalam sedimen (mg/kg) dengan kandungan bahan organik (%) Hubungan Kandungan Bahan Organik dengan Ukuran Partikel Fraksi debu kasar merupakan fraksi yang paling dominan dari ukuran partikel yang ditemukan di perairan Pelabuhan Klidang Lor. Arus di perairan ini memiliki arus yang tenang sehingga tekstur sedimennya halus. Kandungan bahan C dan N organik mempunyai korelasi positif dengan fraksi debu liat, dan memiliki korelasi yang cenderung negatif dengan fraksi pasir (Gambar 8). Nilai korelasi antara kandungan C dan N organik dengan fraksi debu liat yaitu 0.714 dan 0.522. Hal ini menunjukkan bahwa kandungan bahan organik mempunyai hubungan positif dengan ukuran partikel. Semakin besar persentase komposisi ukuran partikel debu liat maka kandungan logam berat semakin besar atau semakin kecil ukuran partikel/butir sedimen maka kandungan bahan organiknya semakin besar. Hal ini serupa dengan penelitian Yang et al. (2010) yaitu keberadaan logam berat dalam sedimen sangat erat hubungannya dengan ukuran butiran sedimen, sedimen yang mempunyai ukuran sedimen yang lebih halus mempunyai kandungan bahan organik yang lebih besar daripada sedimen yang mempunyai ukuran butiran sedimen yang berukuran besar.
13
Korelasi C Organik dengan Fraksi Debu Liat (r=0.714)
Korelasi N Organik dengan Fraksi Debu Liat (r=0.522) 0.225
2.00
N Organik (%)
C Organik (%)
0.200 1.75
1.50
1.25
1.00
0.175 0.150 0.125 0.100 0.075 0.050
40
50
60
70
80
90
Fraksi Debu Liat (%)
40
50
60
70
80
90
Fraksi Debu Liat (%)
Gambar 8 Hubungan kandungan bahan organik (%) dengan ukuran partikel (%) Kualitas Air Suhu perairan pelabuhan Klidang Lor pada stasiun pengamatan berkisar antara 29.2-34.2 0C yang bisa dilihat pada Gambar 9. Suhu paling tinggi yaitu pada Stasiun 2 dan suhu yang paling rendah pada Stasiun 3. Menurut Rahman (2006) kisaran baku mutu yang bisa ditolerir suatu biota laut yaitu 20-35 0C. Tingginya suhu perairan di Stasiun 2 yang mencapai 34.2 0C diduga karena pada daerah ini merupakan daerah yang masih mendapatkan pengaruh dari daratan, sehingga suhu di stasiun tersebut tinggi diduga karena adanya buangan limbah dari air pendingin kapal yang bersandar di dermaga. Namun berdasarkan hal tersebut, kisaran suhu pada stasiun pengamatan masih bisa ditoleransi biota, karena masih ditemukan biota ikan yang ada disekitar stasiun pengamatan.
Gambar 9 Nilai suhu (0C) di perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang Salinitas di perairan Pelabuhan Klidang Lor berkisar antara 7-35 0/00 yang bisa dilihat pada Gambar 10. Stasiun 1 dan 2 memiliki salinitas yang rendah yaitu masing-masing 7 dan 10 0/00 karena pada stasiun ini pengaruh limpasan (run off) dari sungai dan air tawar masih tinggi yang berasal dari pemukiman warga disekitar dan air tawar yang dibuang dari kapal. Stasiun 3 nilai salinitas mencapai 27 0/00 karena merupakan daerah estuari yang merupakan daerah pertemuan antara air tawar dan air laut. Stasiun 4 sampai 11 mencapai nilai salinitas 32-35 0/00 karena merupakan perairan laut. Menurut Nybakken (2005) kisaran salinitas air laut adalah 30-350/00, estuari 5-350/00 dan air tawar 0,5-5 0/00. Perbedaan nilai
14
salinitas disebabkan karena perbedaan pola sirkulasi air, penguapan, curah hujan, dan aliran sungai (Nontji 2007). Pada Stasiun 4, 5, 6, 7, 8, dan 9 memiliki nilai salinitas yang tinggi padahal pada daerah ini pengaruh dari muara sungai masih besar dan dekat dengan pantai. Di perairan Indonesia nilai salinitas tertinggi di perairan ditemukan di Laut Banda dan Laut Arafuru yaitu lebih dari 34 0/00 (Wyrtki 1961). Tingginya nilai salinitas pada Stasiun 4, 5, 6, 7, 8, 9 yang mencapai nilai 34-35 0/00 di perairan ini di duga karena pembacaan nilai yang kurang tepat, dikarenakan presisi alat refraktometer ini adalah ±1 0/00 sehingga kemungkinan kesalahan pembacaan nilai bisa terjadi. Menurut Syakti et al. (2012) penurunan salinitas akan mengakibatkan penurunan senyawa pengkompleks perairan (Cl-), sehingga logam berat akan lebih banyak membentuk ion bebas dan lebih mudah terserap oleh biota laut. Hal ini menunjukan bahwa dengan tingginya konsentrasi logam berat disuatu perairan maka dapat menurunkan nilai salinitas.
Gambar 10 Nilai Salinitas (‰) di perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang Tingkat keasaman (pH) di wilayah pengamatan berkisar antara 7.21-8.19 dan hal ini menunjukkan bahwa perairan Pelabuhan Klidang Lor bersifat basa. Secara umum daerah perairan ini tergolong masih layak bagi organisme perairan karena berada pada kisaran 7-8.5 (Effendi 2003). Berdasarkan baku mutu menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 51 Tahun 2004 nilai pH di perairan ini masih dalam kisaran yang ditetapkan yaitu 7-8.5.
Gambar 11 Nilai pH (derajat keasaman) di Pelabuhan Klidang Lor, Batang
15
TSS (Total Suspended Solid) adalah material padat tersuspensi (diameter >1 µm) yang tertahan pada saringan milipore dengan diameter pori 0.45 µm yang terdiri dari lumpur, pasir halus, dan jasad-jasad renik dan disebabkan oleh adanya pengikisan tanah atau erosi tanah yang terbawa ke badan air (Effendi 2003). Pengamatan terhadap TSS pada perairan sering dilakukan karena untuk mengetahui kualitas suatu perairan, semakin tinggi nilai TSS maka semakin tinggi tingkat pencemarannya. Perairan Pelabuhan Klidang Lor nilai TSS berkisar antara 8-17 mg/l, nilai ini masih berada pada kisaran normal dan belum melebihi baku mutu. Menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 51 Tahun 2004 untuk nilai TSS yaitu sebesar 20 mg/l.
Gambar 12 Nilai TSS (Total Suspended Solid) di Pelabuhan Klidang Lor, Batang
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan Konsentrasi logam berat terlarut pada perairan Pelabuhan Klidang Lor berkisar antara 0.003-0.006 mg/L untuk Pb (tembaga), sedangkan untuk Cu (tembaga) berkisar antara 0.007-0.008 mg/L lebih kecil dari nilai baku mutu. konsentrasi logam Pb dalam sedimen berkisar antara 12.73-21.67 mg/kg dan konsentrasi logam Cu berkisar antara 6.60-27.21 mg/kg lebih kecil dari baku mutu yang telah ditetapkan oleh Dutch Quality Standard For Metals in Sediments. Konsentrasi logam berat di perairan ini di duga karena ceceran BBM, mesin kapal, pembersihan peralatan kapal, aktivitas galangan kapal dan aktivitas pemukiman di sekitar pelabuhan. Dalam penelitian ini terdapat hubungan antara konsentrasi logam berat dengan bahan organik ukuran fraksi sedimen, dan begitu juga terdapat hubungan antara bahan organik dengan fraksi sedimen. Hal ini menunjukan bahwa tinggi rendahnya konsentrasi logam berat dalam sedimen di suatu perairan dipengaruhi oleh ukuran partikel sedimen dan kandungan organik dalam sedimen. Kualitas air seperti pH, TSS, suhu, dan salinitas di pelabuhan ini juga masih tergolong normal.
16
Saran Perlu dilakukan pengambilan sampel dengan stasiun yang lebih banyak lagi agar terlihat sebaran logam berat dalam air dan sedimen dari muara ke laut. Selain itu, perlu juga dilakukan pengamatan lebih lanjut mengenai kandungan logam berat yang ada di tubuh biota agar terlihat hubungan antara kandungan logam berat yang ada di perairan dengan logam berat yang diserap oleh biota di laut. Pengawasan dan pemantauan analisis mengenai dampak lingkungan laut terhadap bahan pencemar perlu dilakukan oleh pemerintah setempat agar kondisi perairan di daerah pelabuhan Klidang Lor Batang tetap terjaga.
DAFTAR PUSTAKA [APHA] American Public Health Association. 2012. Standart Method for The Examination of Water and Wastewater. 22th edition. Washington, 3111 b. [Balitbangtan] Balai Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 2005. Petunjuk Teknis Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air, dan Pupuk. Departemen Pertanian. Bogor (ID) : Balitbangtan. Bryan GW. 1976. Heavy Metal Contamination in the Sea. dalam R. Johson (Ed). Marine Pollution. London: Academic Press. Clark RB. 1989. Marine Pollution, Second Edition. Clarendon Press Oxford. 105 hlm. Effendi H. 2003. Telaah Kualitas Air: Bagi Pengelolaan Sumberdaya dan Lingkungan Perairan. Yogyakarta (ID): Kanisius. 252 hlm. Faadeva VD, Tikhova, Nikulicheva ON. 2007. Elemental analysis of organic compounds with the use of automated CHNS analyzers. Journal of Analytical Chemistry. 11:1094-1106. Fostner U, Wittmann GTW. 1983. Metal pollution in the aquatic environment. Berlin: Springer-Verlag. 486 Hlm. Harahap S. 2001. Tingkat pencemaran air kali cakung ditinjau dari sifat fisikakimia khususnya logam berat dan keanekaragaman jenis hewan benthos makro [tesis]. Bogor (ID): Bidang Studi Ilmu Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan Progam PascaSarjana IPB. Harikumar PS, Jisha TS. 2010. Distribution pattern of trace metal pollutants in the sediments of an urban wetland in the southwest coast of India. Journal of Enginering Science and Technology. 2(5): 840-850. Haryanto, Purwanto, Hadiyarto A. 2005. Penyerapan tembaga dalam air limbah dengan beberapa jenis tanah pada reaktor batch. Jurnal Teknik. 16(1): 2835. Hutagalung HP. 1994. Kandungan logam berat dalam sedimen di kolam pelabuhan Tanjung Priok. Jakarta (ID): Prosiding Makalah Penunjang Seminar Pemantauan Pencemaran Laut P3O-LIPI. Hutagalung HP, Setiapermana D, Riyono SH. 1997. Metode Analisis Air Laut, Sedimen, dan Biota. Jakarta (ID): Pusat Penelitian dan Pengembangan Oseanografi (P3O) LIPI.
17
IADC/CEDA. 1997. Convention, Codes, and Conditions : Marine Disposal. Enviromental Aspects of Dredging 2a. 71 hal. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 51 Tahun 2004 Tentang Baku Mutu Air Laut untuk Perairan Pelabuhan. Khaisar O. 2006. Kandungan timah hitam (pb) dan kadmium (cd) dalam air, sedimen, dan bioakumulasi serta respon histopatologis organ ikan alu-alu (sphyraena barracuda) di perairan Teluk Jakarta [skripsi]. Bogor (ID): Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan-Institut Pertanian Bogor. Laws EA. 2000. Aquatic Pollution an Introductory Text. Third Edition. Canada (US): J Wiley. 611 hlm. Lestari, Edward. 2004. Dampak pencemaran logam berat terhadap kualitas air laut dan sumberdaya perikanan (studi kasus kematian ikan-ikan di Teluk Jakarta). Makara Sains. 8(2):52-58. Meador JP, Robisch PA, Clark RC, Ernest DW. 1998. Element in fish and sediment from the Pacific Coast of the United States: result from the national benthic surveillance project. Marine Pollution Bulletin. 37 (1-2): 56-66. Mohiuddin MK, Zakir HM, Otomo K, Sharmin S, Shikazono N. 2010. Geochemical distribution of trace metal pollutants in water and sediments of downstream of an urban river. International Journal Environmental Science Technology. 7 (1): 17-28. Mulligan CN, Yong RN, Gibbs BF. 2001. Remediation technologies for metal contaminated soils and groundwater : an evaluation. Engineering Geology. 60 : 193-207. Nontji A. 2007. Laut Nusantara (edisi revisi). Jakarta (ID): Jembatan. Nybakken JW. 2005. Biologi Laut, Suatu Pendekatan Etologis [Terjemahan dari Marine Biology : An Ecological Approach]. E H. Muhammad et al (penerjemah). Jakarta (ID): PT. Gramedia. Odat S, Alshammara AM. 2011. Seasonal variations of soil heavy metal contaminants along urban roads: a case study from City of Hail, Saudi Arabia. Jordan Journal of Civil Engineering. 5(4): 581-591. Odum EP. 1993. Dasar-Dasar Ekologi [terjemahan dari Fundamental of Ecology, 3rd Edition]. Samingan T (penerjemah). Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press. 697 hlm. Palar H. 2004. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta (ID): Rineka Cipta. Rahman A. 2006. Kandungan logam berat timbal (Pb) dan kadmium (Cd) pada beberapa jenis krustasea di Pantai Batakan dan Takisung Kabupaten Tanah Laut Kalimantan Selatan. Bioscientiae. 3:93-101. Rahman AM. 2009. Analisis kandungan logam berat Hg, Cd, Pb pada air dan sedimen di perairan pulau panggang-pramuka kepulauan seribu [skripsi]. Bogor (ID): Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan-Institut Pertanian Bogor. Rahman R. 2012. Konsentrasi tembaga (Cu) dan seng (Zn) pada fraksi total dan fraksi labil dalam sedimen perairan Teluk Jakarta [skripsi]. Bogor (ID): Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan-Institut Pertanian Bogor.
18
Rositasari R, Lestari. 2013. Evaluasi lingkungan perairan pesisir Semarang. Jurnal Ilmu dan Teknologi Kelautan Tropis. 5(1) : 112-121. Saeni MS. 1989. Kimia lingkungan. Bahan pengajaran. Bogor: Pusat Antar Universitas-Institut Pertanian Bogor, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. 151 hlm. Santoso LP. 2014. Kandungan logam berat timbal (Pb) dan kadmium (Cd) pada sedimen dan air di perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon [skripsi]. Bogor (ID): Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan-Institut Pertanian Bogor. Sarwono J. 2006. Metode Penelitian Kuantitatif dan Kualitatif. Yogyakarta (ID): Graha Ilmu. Syakti AD, Hidayati NV, Siregar AS. 2012. Agen pencemaran laut. Bogor (ID): IPB Press. Sudarsono Y, Yoga GP, Suryono T. 2005. Kontaminasi logam berat di sedimen: studi kasus pada Waduk Saguling, Jawa Barat. Manusia dan Lingkungan. 12(1):28-42. Suhaidi. 2013. Kandungan tembaga (Cu) pada air laut, sedimen, dan kerang kapak (pinna sp) di Wilayah Jelengah Sumbawa Barat [skripsi]. Bogor (ID): Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan-Institut Pertanian Bogor. USDA. 1998. Keys To Soil Taxonomi 11th Editions. Soil Survey Staff Departemen of Agriculture. Washington DC (US) : US Dept of Agriculture, Natural Resources Conservation Service. Wyrtki K. 1961. Physical oceanography of the Sotheast Asian waters, Naga Report Vol. 2. The University o California, Scripps Institution of Oceanography, La Jolla, California. Yang X, Xiang B, Yang M. 2010. Relationships among heavy metals and organic material from Lake Nanhu, and urban lake in Wuhan China. Journal of Freshwater Ecology. 25(2): 243-249.
19
Lampiran 1 Parameter Fisika dan Kimia yang diukur No. Stasiun
Koordinat Lintang
Suhu (0C) Salinitas (0/00)
Bujur
pH
Waktu
Cuaca
1 Stasiun 1
6.88521
109.74842
32.7
7
7.21
10.11 panas
2 Stasiun 2
6.88397
109.74928
34.2
10
7.39
10.22 panas
3 Stasiun 3
6.87234
109.74808
29.2
27
8.12
10.41 panas
4 Stasiun 4
6.87525
109.74994
29.7
34
8.12
10.56 panas
5 Stasiun 5
6.87779
109.75808
29.3
34
8.14
11.27 panas
6 Stasiun 6
6.87604
109.76284
29.9
35
8.19
11.42 panas
7 Stasiun 7
6.87217
109.75165
30.2
34
8.19
12.04 panas
8 Stasiun 8
6.86932
109.74466
32
34
8.17
12.13 panas
9 Stasiun 9
6.86396
109.7449
31
35
7.98
12.26 panas
10 Stasiun 10
6.86708
109.75701
32
32
8.13
13.11 panas
11 Stasiun 11
6.87139
109.7688
30.3
33
8.03
13.44 panas
Lampiran 2 Kandungan Logam Berat dalam Sedimen No. 1 2 3 4 5 6 7
Stasiun Stasiun 1 Stasiun 3 Stasiun 4 Stasiun 5 Stasiun 9 Stasiun 10 Stasiun 11
Cu (mg/kg) Pb (mg/kg) 27.21 20.67 21.74 12.8 7.73 12.73 7.1 16 6.6 19.47 10.33 14.6 23.6 21.07
Lampiran 3 Komposisi Fraksi Sedimen No.
Stasiun
Pasir kasar
Pasir halus
Debu kasar
Debu halus
Liat kasar
Liat halus
1
Stasiun 1
2.62%
6.12%
40.15%
8.52%
40.14%
2.45%
2
Stasiun 3
26.87%
28.03%
28.36%
1.92%
10.43%
4.39%
3
Stasiun 4
11.88%
31.13%
30.80%
1.98%
16.82%
7.39%
4
Stasiun 5
23.39%
10%
40.15%
3.24%
16.99%
6.23%
5
Stasiun 9
3.48%
15.61%
59.93%
4.32%
11.63%
5.03%
6
Stasiun 10
3.76%
6.69%
45.88%
3.84%
19.60%
20.23%
7
Stasiun 11
12.06%
6.36%
40.28%
4.04%
14.40%
22.89%
20
Lampiran 4 Kandungan Logam Berat dalam Air dan Total Suspended Solid No. 1 2 3 4 5
Stasiun Stasiun 2 Stasiun 4 Stasiun 6 Stasiun 7 Stasiun 8
Cu (mg/L) 0.007 0.008 0.008 0.008 0.007
Pb (mg/L) TSS (mg/L) 0.006 17 0.004 13 0.006 8 0.003 11 0.006 12
Lampiran 5 Kandungan C dan N Organik dalam Sedimen No. 1 2 3 4 5 6 7
Stasiun Stasiun 1 Stasiun 3 Stasiun 4 Stasiun 5 Stasiun 9 Stasiun 10 Stasiun 11
C (%) 1.982 0.907 1.171 0.844 1.18 1.303 1.676
N (%) 0.216 0.07 0.105 0.064 0.085 0.083 0.126
Lampiran 6 Proses Analisis Fraksi Sedimen dengan Metode Pipet Timbang 10 gram untuk contoh tanah atau 20 gram untuk contoh pasir (tanah lolos saringan <2 mm), masukan ke dalam piala gelas 800 ml, ditambah 50 ml H2O2 10% kemudian dibiarkan semalam. Keesokan harinya ditambah 25 ml H2O2 30% dipanaskan sampai tidak berbusa, selanjutnya ditambahkan 180 ml air bebas ion dan 20 ml HCl 2N. Didihkan di atas pemanas listrik selama lebih kurang 10 menit. Angkat dan setelah agak dingin diencerkan dengan air bebas ion menjadi 700 ml. Pemisahan pasir Suspensi tanah yang telah diberi peptisator diayak dengan ayakan 50 mikron sambil dicuci dengan air bebas ion. Filtrat ditampung dalam silinder 500 ml untuk pemisahan debu dan liat. Butiran yang tertahan ayakan dipindahkan ke dalam pinggan aluminium yang telah diketahui bobotnya dengan air bebas ion menggunakan botol semprot. Keringkan (hingga bebas air) dalam oven pada suhu 105 oC, didinginkan dalam eksikator dan ditimbang (berat pasir = A g). Pemisahan debu dan liat Filtrat dalam silinder diencerkan menjadi 500 ml, diaduk selama 1 menit dan segera dipipet sebanyak 20 ml ke dalam pinggan aluminium. Filtrat dikeringkan pada suhu 105 oC (biasanya 1 malam), didinginkan dalam eksikator dan ditimbang (berat debu + liat + peptisator = B g). Untuk pemisahan liat diaduk lagi selama 1 menit lalu dibiarkan selama 3 jam 30 menit pada suhu kamar. Suspensi liat dipipet sebanyak 20 ml pada kedalaman 5.2 cm dari permukaan cairan dan dimasukkan ke dalam pinggan aluminium. Suspensi liat dikeringkan
21
dalam oven pada suhu 105 oC, didinginkan dalam eksikator dan ditimbang (berat liat + peptisator = C g). Untuk pemisahan fraksi debu dan liat dilakukan pemipetan menurut waktu pipet, volume pipet sesuai tabel. Catatan: Bobot peptisator pada pemipetan 20 ml berdasarkan penghitungan adalah 0.0095 g. Bobot ini dapat pula ditentukan dengan menggunakan blanko. Angka 25 merupakan faktor yang dikonversikan dalam 500 ml dari pemipetan 20 ml. Perhitungan : fraksi pasir = A g fraksi debu = 25 (B - C) g fraksi liat = 25 (C – 0.0095) g Jumlah fraksi = A + 25 (B – 0.0095) g Pasir (%) = A / {A + 25 (B – 0.0095)} x 100 Debu (%) = {25(B - C)} / {A + 25 (B – 0.0095)} x 100 Liat (%) = {25 (C – 0.0095)} / {A + 25 (B – 0.0095)} x 100 Keterangan A = berat pasir B = berat debu + liat + peptisator C = berat liat + peptisator 100 = konversi ke % Tabel pemipetan (temperatur, waktu, volume, kedalaman pemipetan) Pipet Fraksi Kedalaman Temperatur (00C) 25 26 27 28 29 30
2 nd 20-0 µ 10 cm Men dDet 4 15 4 10 4 5 4 0 3 55 3 50
3 rd 5-0 µ 10 cm Men 67 65 64 63 61 60
det 24 36 12 0 30 0
4 th 2-0 µ 5.2 cm Jam det 3 42 3 36 3 31 3 27 3 23 3 17
5 th 0.5-0 µ 2 cm Jam men 22 24 21 51 21 24 21 0 20 26 20 0
6 th >0.5 µ 4.2 cm Jam men 47 0 45 53 44 56 44 6 42 55 -
22
Lampiran 7 Dokumentasi lokasi pengambilan sampel dan Analisis di Laboratorium
Aktivitas kapal yang berlabuh
Water quality checker
Pembuangan air pendingin mesin
Proses pemanasan fraksi sedimen
Aktivitas galangan kapal
Refraktometer
Proses destruksi
AAS PinAAcle 900H
23
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Batang, 19 April 1992 merupakan anak ketiga dari tiga bersaudara dari pasangan Ayah Muhanto dan Ibu Suparni. Pada tahun 2007-2010 penulis menyelesaikan pendidikan di SMA Negeri 1 Batang. Pada tahun 2010 penulis diterima sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Ujian Seleksi Mahasiswa Baru (USMI) pada Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Selama kuliah penulis aktif dalam organisasi dan kepanitiaan di Pramuka dan Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Kelautan (HIMITEKA) sebagai kepala divisi hubungan luar dan komunikasi tahun 2012-2013. Selain itu penulis juga pernah mengikuti kegiatan Kemah Bhakti Racana Nasional tahun 2013 di Palembang dan Latihan SAR tingkat Nasional di Semarang tahun 2014. Penulis juga pernah mengikuti PKM Artikel Ilmiah yang didanai DIKTI tahun 2013 dengan judul Biodiversitas dan Kondisi Ekosistem Lamun dengan Quadrat Transect And Line Transect Methode di Pulau Pari, Kepulauan Seribu, DKI Jakarta, Program Kreatifitas Mahasiswa (PKM) bidang Penelitian yang didanai oleh DIKTI tahun 2013 dengan judul Uji Bahan Aktif dan Bahan Antibakteri Rhizopora mucronata dalam Upaya Penanggulangan Penyakit Diare pada Saluran Pencernaan Manusia. Untuk menyelesaikan studi di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, penulis melakukan penelitian dengan judul “Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) dan Tembaga (Cu) pada Sedimen dan Air di Perairan Pelabuhan Klidang Lor, Batang”.
